級(jí)別： 中級(jí)
蔣 瑩瀅 (jiangyy@cn.ibm.com), 軟件工程師, IBM
殷 一鳴 (yinym@cn.ibm.com), 軟件工程師, IBM
2009 年 1 月 31 日
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的 IPv4 地址已不能滿足用戶的需要。新一代的 IPv6 協(xié)議也日益被廣泛的接受和使用，越來越多的軟件系統(tǒng)都要求支持 IPv6 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。然而現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì) IPv6 的支持仍然非常有限，這給軟件的開發(fā)和測(cè)試都帶來了一定的困難。本文將介紹如何使用 Apache 在現(xiàn)有的 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建模擬的 IPv6 環(huán)境。
在 Linux 平臺(tái)及 IPv4 環(huán)境中構(gòu)建 IPv6 測(cè)試環(huán)境
1 IPv6簡(jiǎn)介
IPv6（Internet Protocol Version 6）作為 IPv4 的升級(jí)版本，它是作為一共軟件升級(jí)安裝在設(shè)備和
操作系統(tǒng)中。為什么需要使用 IPv6，一個(gè)最直接的答案就是目前廣泛應(yīng)用的 IPv4 已經(jīng)無法提供足夠的 IP 地址來滿足迅速增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)。IPv4 采用32位地址長(zhǎng)度，只有大約43億個(gè)地址，很快就將被分配完畢。而 IPv6 采用128位的地址長(zhǎng)度，幾乎可以不受限制的提供地址。當(dāng)然擴(kuò)大地址空間只是 IPv6 的眾多優(yōu)勢(shì)中的重要一項(xiàng)，除此之外，IPv6 還能夠提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量、改善服務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性有更好的保證、支持即插即用和移動(dòng)性、更好實(shí)現(xiàn)多播功能等等。
從1992年 IPNG 工作組成立，經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展，雖然 IPv6 離達(dá)到與 IPv4 相同的水平仍有距離，但已經(jīng)有越來越多的支持 IPv6 的設(shè)備投入使用，越來越多的軟件系統(tǒng)開始支持 IPv6。現(xiàn)在 IPv6 已經(jīng)可以提供 DNS，Web，Email，F(xiàn)tp，Telnet 等基本服務(wù)。Windows，Sun，Apple 等操作系統(tǒng)也都已經(jīng)或即將支持 IPv6 協(xié)議。IBM 也一直致力于 IPv6 的發(fā)展，早在1997年 IBM 就發(fā)布了支持 IPv6 的 AIX。如今 DB2，Lotus，Rational，Tivoli 和 WebSphere 也都在逐步支持 IPv6 的應(yīng)用。
2 在 IPv4 環(huán)境中模擬 IPv6 網(wǎng)絡(luò)
正如上節(jié)中所述，目前許多與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的軟件已經(jīng)加入了對(duì) IPv6 的支持，更有大量的軟件正在處于對(duì) IPv6 支持的開發(fā)階段。但是就開發(fā)而言，目前許多開發(fā)環(huán)境并沒有對(duì) IPv6 提供很好的支持，尤其當(dāng)所開發(fā)的應(yīng)用需要經(jīng)過較老的路由甚至公共網(wǎng)絡(luò)時(shí)。如果希望通過升級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來支持開發(fā)環(huán)境，將是一筆不小的花費(fèi)，有時(shí)甚至是不現(xiàn)實(shí)的（比如短期內(nèi)升級(jí)公共網(wǎng)絡(luò)支持 IPv6）。
研究如何在現(xiàn)有的 IPv4 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中模擬出 IPv6 環(huán)境，使得開發(fā)和測(cè)試工作能夠順利進(jìn)行，顯得尤為重要。下面介紹一種在 Linux 平臺(tái)上通過 Apache 服務(wù)器來模擬 IPv6 的 HTTP/HTTPS 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)測(cè)試環(huán)境。
2.1 IPv6 網(wǎng)絡(luò)要求及現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
圖1顯示了典型的 HTTP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如果需要對(duì)這樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供 IPv6 的支持，開發(fā)和測(cè)試人員可能會(huì)碰到如下三種情形：
客戶端和服務(wù)器運(yùn)行于同一個(gè)局域網(wǎng)中，如圖1-a
客戶端和服務(wù)器運(yùn)行于同一個(gè) Intranet 中，它們之間的網(wǎng)絡(luò)通路需要經(jīng)過路由，如圖1-b
客戶端和服務(wù)器分別處于不同的地域，它們之間由 Internet 提供連接，如圖1-c。
圖 1. 三種典型的 HTTP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
在這三種不同的情形下，IPv6 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求是不同的。對(duì)于情形1，只需客戶端和服務(wù)器所運(yùn)行的操作系統(tǒng)支持 IPv6 即可通過 IPv6 協(xié)議進(jìn)行通信，若需要提供 Global 地址的通信，則可以通過在局域網(wǎng)內(nèi)的某臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行一個(gè)軟件 IPv6 路由來支持，因此其針對(duì) IPv6 的開發(fā)和測(cè)試相對(duì)簡(jiǎn)單。 對(duì)于情形2，由于客戶端和服務(wù)器之間經(jīng)過運(yùn)行于 IP 層的路由，因此要求網(wǎng)絡(luò)通路上經(jīng)過的所有路由器均支持 IPv6。 這可能是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，因?yàn)楹芏?Intranet 環(huán)境并沒有提供支持 IPv6 的路由。對(duì)于情形3，這就要求 Internet 提供 IPv6的支持，就短期看來，Internet 提供全面的 IPv6 支持還不太可能。
因此，在情形2和情形3的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)硬件支持將成為開發(fā)和測(cè)試支持 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的最大障礙，在2.2節(jié)中將給出如何運(yùn)用現(xiàn)有的 IPv4 網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行 IPv6 應(yīng)用程序的開發(fā)和測(cè)試，同時(shí)又保證其在真實(shí)的 IPv6 環(huán)境中正常運(yùn)行。
2.2 利用現(xiàn)有 IPv4 網(wǎng)絡(luò)模擬 IPv6 環(huán)境
2.2.1 模擬環(huán)境構(gòu)建的基本原理
圖2 - 圖3顯示了 IPv6 模擬環(huán)境的框圖，這里存在兩種情形，但具體的配置是類似的。
對(duì)于開發(fā)客戶端 IPv6 應(yīng)用程序，其框圖如圖2；而對(duì)于開發(fā)服務(wù)器端 IPv6 應(yīng)用程序，其框圖如圖3。其基本原理就是利用代理技術(shù)將原來被 IPv4 網(wǎng)絡(luò)阻斷的客戶端或服務(wù)器端映射到位于同一局域網(wǎng)內(nèi)的代理服務(wù)器上，這樣“客戶端”與“服務(wù)器端”就可以進(jìn)行基于 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)通信了。 在圖2中，我們需要代理服務(wù)器與客戶端運(yùn)行于同一局域網(wǎng)中，在客戶端看來，此代理服務(wù)器是一個(gè)具備了 IPv6 支持能力的“服務(wù)器”，即使真正的服務(wù)器端并沒有支持 IPv6 ，也可以進(jìn)行客戶端的開發(fā)和測(cè)試。在圖3中，我們需要一臺(tái)機(jī)器與服務(wù)器端運(yùn)行于同一局域網(wǎng)中，在服務(wù)器端看來，此代理服務(wù)器是一個(gè)具備了 IPv6 支持能力的“客戶端”。
圖 2. 利用代理將服務(wù)器端映射到與客戶端同一局域網(wǎng)內(nèi)
圖 3. 利用代理將客戶端映射到與服務(wù)器端同一局域網(wǎng)內(nèi)
下面僅以客戶端的IPv6環(huán)境為例來講述整個(gè)模擬環(huán)境的構(gòu)建過程。
2.2.2 環(huán)境的建立
操作系統(tǒng)平臺(tái)： Linux，內(nèi)核需支持 IPv6，2.6以上版本最佳，
推薦使用 RedHat Enterprise Linux 5或SuSE Linux Enterprise Server 10
軟件： radvd（Router ADVertisement Daemon），
這是一個(gè)運(yùn)行于 Linux 平臺(tái)之上的提供 IPv6 路由配置信息的軟件，可以替代 IPv6 路由來進(jìn)行無狀態(tài)的地址自動(dòng)配置。
Apache，這是目前應(yīng)用最為廣泛的 Web 服務(wù)器，要求版本2.0以上
openssl，運(yùn)行于 Linux 平臺(tái)上的提供實(shí)現(xiàn) SSL v2/v3 協(xié)議的加解密工具包
2.2.3 啟動(dòng) radvd
IPv6 的地址獲取方式與 IPv4 有所不同。在 IPv4 中，主機(jī) IP 地址的自動(dòng)配置必須由 DHCP 服務(wù)器來支持，這被稱為有狀態(tài)的自動(dòng)配置（StatefulAutoconfiguration）；而在 IPv6 中，除了 DHCP 的 v6版本，還引入了無狀態(tài)的自動(dòng)配置（ StatelessAutoconfiguration ）。這項(xiàng)新技術(shù)無需 DHCP 服務(wù)器支持，所有支持 IPv6 的路由器都監(jiān)聽各主機(jī)發(fā)送的自動(dòng)配置請(qǐng)求包， IPv6 路由器對(duì)這類請(qǐng)求包的回復(fù)里面包含了一些 IPv6 地址的前綴（ prefix ）信息，主機(jī)在收到這樣的包以后，可以根據(jù)自己的一些已有信息（比如 MAC 地址），生成自己的 IPv6 地址。
本文是在現(xiàn)有的 IPv4 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中模擬 IPv6 環(huán)境，自然不存在物理的 IPv6 路由器，但是通過 Linux 平臺(tái)上的 radvd 工具也可以模擬無狀態(tài)自動(dòng)配置，它同樣可以監(jiān)聽局域網(wǎng)內(nèi)各 IPv6 主機(jī)發(fā)送的自動(dòng)配置請(qǐng)求并作出響應(yīng)，這樣，這些主機(jī)就可以獲得各自的 IPv6 地址，并利用這些地址進(jìn)行相互間的通信。而圖X中的客戶端正是使用這種方式與代理服務(wù)器通信的。
這里以 SLES10 平臺(tái)上的 radvd-0.9-13.2 為例來說明 radvd 的配置和啟動(dòng)過程。
- 從 SLES10 的安裝光盤中找到 radvd-0.9-13.2.i586.rpm 進(jìn)行安裝
# rpm -ivh radvd-0.9-13.2.i586.rpm
|
- 配置運(yùn)行 radvd 的主機(jī)的 IPv6 地址信息
# ip a a 2002:9ba:b4e:6::1/64 dev ethX
# ip r a 2002:9ba:b4e:6::/64 dev ethX
這里的 ethX 表示的是此主機(jī)監(jiān)聽局域網(wǎng)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)卡設(shè)備
- radvd 安裝后其配置文件位于 /etc/radvd.conf ，在這個(gè)文件中加入配置信息
interface ethX
{
AdvSendAdvert on;
MinRtrAdvInterval 5;
MaxRtrAdvInterval 10;
AdvDefaultPreference low;
prefix 2002:9ba:b4e:6::/64
{
AdvOnLink on;
AdvAutonomous on;
AdvRouterAddr off;
};
};
|
同上，這里的 ethX 表示的是此主機(jī)監(jiān)聽局域網(wǎng)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)卡設(shè)備。prefix 段表明了該局
域網(wǎng)配置 IPv6 地址的前綴。
- 確保系統(tǒng)啟動(dòng)了對(duì) IPv6 數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)功能
# sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=1
- 啟動(dòng) radvd
# /etc/init.d/radvd start
在 radvd 啟動(dòng)成功后，通過 ps 命令可以看到系統(tǒng)中有一個(gè) radvd 的 daemon 進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)。若對(duì)局域網(wǎng)中的其他主機(jī)運(yùn)行 ifconfig 命令可以看到這些主機(jī)已經(jīng)自動(dòng)配置了 IPv6 地址，其前綴（ prefix ）與 radvd 配置文件中的值一致。
2.2.4 配置 Apache 服務(wù)器
Apache 服務(wù)器是整個(gè)模擬 IPv6 環(huán)境的核心部分，它將監(jiān)聽來自 IPv6 網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)據(jù)包，并將其通過 IPv4 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器端。這里使用了 Apache 服務(wù)器的 mod_proxy 模塊，相信這一模塊提供的 Forward Proxy 功能已為大家所熟知，并被廣泛采用。這一模塊同時(shí)還提供了 Reverse Proxy 功能，本文就采用了此技術(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)功能。運(yùn)行 Reverse Proxy 的 Apache 服務(wù)器對(duì)于客戶端而言就是一臺(tái)實(shí)際的 Web 服務(wù)器，客戶端將從該服務(wù)器獲取和上傳所有的數(shù)據(jù)，具體的配置方法如下文所述。
大多數(shù)的 Linux 平臺(tái)已經(jīng)安裝了 Apache 服務(wù)器，對(duì)于已經(jīng)安裝了 Apache 服務(wù)器的平臺(tái)，必須保證其支持 IPv6，并且加載了 mod_proxy和mod_ssl 模塊。當(dāng)然也可以從 Apache 的源代碼開始編譯一個(gè)新的 Apache 服務(wù)器。
首先需要確定 Apache 服務(wù)器監(jiān)聽 IPv6 地址，一般而言，在 httpd.conf 中有如下一條：
這表明該 Apache 服務(wù)器監(jiān)聽所有的主機(jī)地址，自然也包括 IPv6 的地址。若原 Apache 服務(wù)器配置了監(jiān)聽一些特定的地址，確保這些地址中包含代理服務(wù)器與客戶端通信使用的 IPv6 地址。
對(duì)于代理服務(wù)器的配置，這里需要使用 Apache 服務(wù)器的 mod_proxy 模塊中的 ProxyPass 指示字，在 Apache 配置文件中加入如下的配置語句。
NameVirtualHost *:80
<VirtualHost *:80>
ServerAdmin webmaster@dummy-host.example.com
ServerName ipv6-server-proxy
ProxyRequests off
<Proxy *>
Order deny,allow
Allow from all
</Proxy>
ProxyPass /request http://www.server.com/request
ErrorLog "logs/proxypass-error_log"
CustomLog "logs/proxypass-access_log" common
</VirtualHost>
|
這里的 ProxyPass 指示語的含義是所有對(duì)此 Apache 服務(wù)器的 /request 目錄的訪問都將轉(zhuǎn)發(fā)到 http://www.server.com/request。若此 Apache 服務(wù)器的 IPv6 地址為2002:9ba:b4e:6::3，則客戶端若訪問
http://[2002:9ba:b4e:6::3]/request
|
實(shí)際獲得的數(shù)據(jù)將來自于
http://www.server.com/request
|
這樣，在客戶端看來，與其通信的服務(wù)器是一個(gè)支持 IPv6 的服務(wù)器端，而實(shí)際上是 Apache 代理將遠(yuǎn)程的服務(wù)器端映射到了本地的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)。在這種環(huán)境下，客戶端就可以來開發(fā)和測(cè)試自身對(duì) IPv6 的支持了，而無需考慮服務(wù)器端對(duì)此協(xié)議的支持。
上述語句添加的位置由 Apache 的配置文件結(jié)構(gòu)決定，目前許多版本的 Apache 采用多個(gè)配置文件，即由一個(gè)主的配置文件 httpd.conf 來包含其他子項(xiàng)配置文件，如 httpd-vhosts.conf，httpd-ssl.conf 文件等，而不是所有的配置信息全部寫在 httpd.conf 文件中。這里推薦將上述配置語句寫入 httpd-vhosts.conf 文件中，然后在主配置文件 httpd.conf 文件加入下面這條包含此文件。
Include httpd-vhosts.conf
|
這里默認(rèn) httpd-vhosts.conf 與 httpd.conf 在同一目錄下，多數(shù)情況下要加入 httpd-vhosts.conf 的相對(duì)路徑。
對(duì)于需要使用 HTTPS 連接的應(yīng)用程序，其 Apache 服務(wù)器的配置有所不同，參見下一節(jié)2.2.5中的具體介紹。
在配置好以后，即可啟動(dòng)/重啟 Apache 服務(wù)器來使得剛才的配置生效。
# /etc/init.d/httpd restart
|
2.2.5 利用 openssl 生成 HTTPS 連接所需的認(rèn)證信息
由于運(yùn)行 Reverse Proxy 的 Apache 服務(wù)器在客戶端看來是一臺(tái)實(shí)際的 Web 服務(wù)器，因此在進(jìn)行 HTTPS 連接時(shí)，客戶端需要驗(yàn)證其 SSL 簽名的有效性。這樣，我們需要在上述配置好的 Apache 服務(wù)器中加入 SSL 認(rèn)證信息，才能保證客戶端的 HTTPS 應(yīng)用程序能夠正常運(yùn)行。
自簽名（self-signed）的 SSL 認(rèn)證文件的生成
首先是生成根證書文件 ca.crt
# openssl genrsa -des3 -out ca.key 4096
# openssl req -new -x509 -days 365 -key ca.key -out ca.crt
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第一步是生成一個(gè)根證書的 key 文件，系統(tǒng)會(huì)要求輸入 pass phase， 記下輸入的密碼，這一密碼會(huì)在后面多次用到。而第二步則將使用這個(gè) key 文件來生成根證書，這一步執(zhí)行時(shí)系統(tǒng)會(huì)要求輸入許多根證書的信息，值得注意的是 Common Name（CN），這一步中輸入的 CN 值應(yīng)與下一步生成服務(wù)器證書時(shí)輸入的不同。
接著需要生成服務(wù)器證書簽名請(qǐng)求（Certificate Signing Request）文件 server.csr，步驟與生成根證書文件類似。
# openssl genrsa -des3 -out server.key 4096
# openssl req -new -key server.key -out server.csr
|
同樣，在第二步中會(huì)要求輸入一系列的服務(wù)器信息，這里的 Common Name（CN） 應(yīng)與客戶端訪問該服務(wù)器時(shí)使用的地址相同，例如：
客戶端使用 http://proxyhost.com/ 訪問該服務(wù)器時(shí)，這里的 CN 應(yīng)為 proxyhost.com
客戶端使用 http://[2002:9ba:b4e:6::3]/ 訪問該服務(wù)器時(shí)，這里的 CN 應(yīng)為 [2002:9ba:b4e:6::3]
為何需要相同，是因?yàn)榭蛻舳说?HTTPS 連接程序會(huì)驗(yàn)證該服務(wù)器提供的證書有效性，若證書中的 CN 與實(shí)際客戶端訪問的主機(jī)名不同，客戶端會(huì)拋出 INVALID_CN 錯(cuò)誤。
最后，利用前面生成的根證書文件 ca.crt 來簽署（Sign）服務(wù)器證書簽名請(qǐng)求 server.csr。
# openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -CA ca.crt \
-CAkey ca.key -set_serial 01 -out server.crt
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將上述生成的四個(gè)證書相關(guān)文件（ca.crt，ca.key，server.crt，server.key）拷入 Apache 的配置文件夾中，接下來將會(huì)把這些文件的路徑和一些配置信息加入到 Apache 配置文件中。
Listen 443
AddType application/x-x509-ca-cert .crt
AddType application/x-pkcs7-crl .crl
SSLPassPhraseDialog builtin
SSLSessionCache "shmcb:/usr/local/apache2/logs/ssl_scache(512000)"
SSLSessionCacheTimeout 300
SSLMutex "file:logs/ssl_mutex"
NameVirtualHost *:443
<VirtualHost *:443>
DocumentRoot "apache2/htdocs"
ServerName ipv6-server-proxy
ServerAdmin you@example.com
ErrorLog "ssl-error_log"
TransferLog "ssl-access_log"
SSLEngine on
SSLProtocol -all +TLSv1 +SSLv3
SSLCipherSuite HIGH:MEDIUM:!aNULL:+SHA1:+MD5:+HIGH:+MEDIUM
SSLCertificateFile "server.crt"
SSLCertificateKeyFile "server.key"
<Directory "/usr/local/apache2/cgi-bin">
SSLOptions +StdEnvVars
</Directory>
BrowserMatch ".*MSIE.*" \
nokeepalive ssl-unclean-shutdown \
downgrade-1.0 force-response-1.0
CustomLog "logs/ssl_request_log" \
"%t %h %{SSL_PROTOCOL}x %{SSL_CIPHER}x \"%r\" %b"
SSLProxyEngine on
ProxyRequests off
<Proxy *>
Order deny,allow
Allow from all
</Proxy>
ProxyPass /request http://www.server.com/request
</VirtualHost>
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這里再次使用了 ProxyPass 來建立代理服務(wù)。
正如上一節(jié)2.2.4中所述，這里建議將這些配置信息寫入 httpd-ssl.conf 中，然后在 httpd.conf 中加入如下一行將其包含。
配置完成后，即可啟動(dòng)/重啟 Apache 服務(wù)器來使得剛才的配置生效。
# /etc/init.d/httpd restart
|
客戶端 HTTPS 連接的考慮
由于這里采用的是自簽名（Self-signed）的方式來生成服務(wù)器的認(rèn)證文件，客戶端使用 HTTPS 連接到該代理服務(wù)器時(shí)，會(huì)出現(xiàn)認(rèn)證錯(cuò)誤的提示。這就需要將這里生成的證書加入到客戶端的可信站點(diǎn)列表中。具體的添加方式因采用的系統(tǒng)不同而各異。就 Windows 平臺(tái)的 IE 而言，可以將上述生成的 ca.crt 及 server.crt 文件加入到 IE 的可信站點(diǎn)中，這會(huì)影響到所有利用 IE 提供的 wininet 庫進(jìn)行 HTTP 應(yīng)用開發(fā)的程序。
2.2.6 DNS 考慮
在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，客戶端一般使用域名來訪問服務(wù)器端。在測(cè)試 IPv6 的環(huán)境中，必須使用 IPv6 的地址來訪問，這就需要一個(gè)支持 IPv6 的 DNS 域名服務(wù)器，對(duì)于一定的域名返回其 IPv6 的地址。目前可以使用在 Linux 平臺(tái)的 BIND 9 來搭建這樣的 DNS 服務(wù)器。但是其配置相對(duì)比較復(fù)雜，還可以使用一種相對(duì)簡(jiǎn)便的方法。即利用 Linux 和 Windows 平臺(tái)均支持的 hosts 文件來配對(duì)域名與其相應(yīng)的 IPv6 地址。這需要在客戶端的相應(yīng) hosts 文件中加入一些 IPv6 地址的配置信息。
在 Linux 平臺(tái)上，hosts 文件一般位于 /etc/hosts，在此文件中加入如下一行：
2002:9ba:b4e:6::3 www.someipv6site.com
|
這樣就指定了 www.someipv6site.com 的 IPv6 地址為 2002:9ba:b4e:6::3。而在 Windows 平臺(tái)上 hosts 文件位于 %WINDIR%\System32\drivers\etc\hosts，其格式與 Linux 平臺(tái)上相同。
2.3 IPv6 和 IPv4 混合環(huán)境兼容性測(cè)試
從 IPv4 到 IPv6 的過渡是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過程，不可能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)換，所以在產(chǎn)品的開發(fā)及測(cè)試過程中除了考慮 IPv6 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通訊還需要充分考慮現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中很可能出現(xiàn)的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)和 IPv4 網(wǎng)絡(luò)的混合環(huán)境，這就需要測(cè)試應(yīng)用程序在此環(huán)境下的兼容性。 本節(jié)將介紹一些需要模擬的情況。
模擬以下3種網(wǎng)絡(luò)情況首先都需要在現(xiàn)有的 IPv4 局域網(wǎng)環(huán)境中選擇一臺(tái)機(jī)器作為路由服務(wù)器，并按照2.2.3節(jié)的描述進(jìn)行相關(guān)配置。這樣與該路由連接于同一個(gè) Switch 上的計(jì)算機(jī)都將會(huì)被自動(dòng)分配一個(gè) IPv6 的地址。如果仍然沒有獲得 IPv6 的地址，請(qǐng)關(guān)閉計(jì)算機(jī)和路由服務(wù)器上的防火墻。然后按照 2.2.4 節(jié)中的描述選擇一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)置為 ProxyPass。
2.3.1客戶端和服務(wù)器端均運(yùn)行于 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
這種情況的驗(yàn)證相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只需要在客戶端將服務(wù)器的地址設(shè)為前面配置的 ProxyPass 的 IPv6 的地址便能實(shí)現(xiàn)客戶端和服務(wù)器端 IPv6 到 IPv6 的交互。這就是2.2節(jié)介紹的情況。
圖 4. 客戶端和服務(wù)器端均運(yùn)行于 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
圖 4. 客戶端和服務(wù)器端均運(yùn)行于 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
2.3.2 客戶端運(yùn)行于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)端運(yùn)行于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)
對(duì)于客戶端和服務(wù)器端分別處于 IPv6 和 IPv4 環(huán)境的情況，需要在局域網(wǎng)環(huán)境中增加代理 (proxy) 作為兩者之間的橋梁，該代理與上述路由服務(wù)器位于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中，因而也擁有 IPv6 的地址和 IPv4 的地址。客戶端所設(shè)置的目的服務(wù)器端地址為 IPv4 的地址，設(shè)置的代理地址為該代理的 IPv6 的地址，這樣客戶通過 IPv6 協(xié)議與代理直接進(jìn)行通訊，而代理接受到客戶端所設(shè)置的 IPv4 格式的服務(wù)器地址后則通過 IPv4 協(xié)議與服務(wù)端交互，這樣便模擬實(shí)現(xiàn)了客戶端位于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)而服務(wù)器端位于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)的情況。
圖5客戶端運(yùn)行于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)端運(yùn)行于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)
圖 5. 客戶端運(yùn)行于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)端運(yùn)行于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)
2.3.3 客戶端運(yùn)行于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)端運(yùn)行于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)
模擬位于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中的客戶端與位于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器端進(jìn)行交互需要使用 Proxy 和 ProxyPass 來進(jìn)行環(huán)境搭建。客戶端將 ProxyPass 所在的 IPv6 的地址設(shè)置為服務(wù)器端的地址，將 Proxy 所在的 IPv4 的地址設(shè)置為代理的地址，這樣客戶端與代理之間通過 IPv4 協(xié)議進(jìn)行通訊。代理在獲取到客戶端所配置的 IPv6 協(xié)議的 ProxyPass 地址后將通過 IPv6 協(xié)議與 ProxyPass 進(jìn)行交互。ProxyPass 收到客戶端發(fā)送的請(qǐng)求后將通過 IPv4 的協(xié)議發(fā)送給真正的位于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器進(jìn)行處理。這樣在客戶端就模擬實(shí)現(xiàn)了 IPv4 網(wǎng)絡(luò)到 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的通訊。
圖6客戶端運(yùn)行于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)端運(yùn)行于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)
圖 6. 利用代理將客戶端映射到與服務(wù)器端同一局域網(wǎng)內(nèi)
3 總結(jié)
在本文中，我們通過使用現(xiàn)有的 IPv4 網(wǎng)絡(luò)配合 Linux 平臺(tái)上的 Apache 服務(wù)器，達(dá)到了模擬 IPv6 的 HTTP/HTTPS 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的目的，從而可以在有限的硬件資源之下開發(fā)和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件對(duì) IPv6 的支持。這項(xiàng)技術(shù)還可以應(yīng)用到其他的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上，只需使用具備類似于 Apache 服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的代理服務(wù)器。因此這項(xiàng)技術(shù)具有一定的通用性